孙智辉， 仇 莉， 曹雪梅， 王文波， 胡 皓
（延安市气象局，陕西 延安 716000）
延安市是苹果种植大市，2020 年延安市有苹果种植面积27 万hm2，产量370 万t，全市13 个县区均为苹果种植基地县[1]。苹果生产中主要气象灾害是花期冻害和冰雹。21 世纪以来，延安市苹果冻害天气基本是3年一遇，主要影响苹果花期和幼果期，造成了苹果产量和品质的下降[2]。冰雹天气更是频发，延安市2011-2020 年年均冰雹日23.2 d，宝塔区及洛川县是冰雹的多发区域，每年平均出现降雹日在6 d 以上[3-4]。冻害和冰雹造成苹果产业损失严重，如2018 年受冻面积11.8 万hm2，经济损失25 亿元；
2021 年冰雹受灾总面积4.03 万hm2，经济损失33 亿多元。每年有6 700～10 000 hm2苹果园遭受冰雹袭击，经济损失10 亿元左右[5]。面对日益加重的气象灾害，政府和果农积极应对，苹果气象防灾减灾体系走在陕西省前列。其中政府组织实施的政策性农业保险得到了推广和应用，但在实施过程中，由于整体投保覆盖面小，群众参与度不高。承保主体保险公司，因承保面积小、保户多在重灾区、赔付概率大，承保积极性下降。为了改变这一现状，陕西省对延安市政策性苹果保险办法进行调整，提出延安市苹果产区根据灾害风险明确划分高、低风险区，高风险区域每年保费由80 元增加到120 元。政策性农业保险在实践中存在信息不对称、赔付不精准等问题，但针对风险区划分还未见报道[6]。
为了科学划分高、低风险区，本文利用2019-2021 年保险理赔数据，以及近10 年的气象灾害数据，得出延安市苹果气象灾害影响高风险区，为政府决策提供依据。
气象冰雹数据由延安市人工影响天气管理中心提供，花期冻害数据由延安市生态与农业气象中心提供。延安市2019-2021 年苹果保险理赔数据由保险公司提供。保险公司提供的理赔数据具体到村，包括投保面积、出险面积、赔偿金额等数据。通过村名读取该村经纬度，利用Arcmap 软件处理，形成延安市年度保险出险率和赔付率图。出险率为出险面积除以承保面积，赔付率为赔偿金额除以保费收入。
冰雹以乡镇（社区）为单位进行统计，乡镇（社区）只要出现冰雹，均记录其冰雹频次为1 次。如果出现冰雹并且造成经济损失，无论灾情轻重均记为1 个冰雹灾害日，即成灾日。在每个县区都存在气象灾害影响的高、低风险区，以县为单位进行划分显得过于粗糙，无法真实反映灾害影响。以村为单位进行划分，目前灾情数据还不够精细，无法进行划分。本文以乡镇（社区、街道办）为单位划定高、低风险区。
专家评定法是由果业、气象专家根据苹果种植面积、冻害调查数据、温度数据对苹果冻害风险进行划分的主观确定方法。冰雹分布图由反权重距离法进行插值得到。
2.1 保险理赔数据
延安市苹果政策性农业保险2007 年开始小范围试点，2014 年投保面积达1.06 万hm2。之后，投保面积逐年下降，2017 年仅有0.11 万hm2。随着投保政策调整，2018 年后投保面积逐年扩大，2021 年投保4.55 万hm2，占全市苹果挂果面积的25%。
2019 年保费收支基本持平；
2020 年各保险公司收入不到5 000 万元，赔付接近2.4 亿元；
2021 年收入5 458万元，赔付3.74 亿元，出现严重收支不平衡现象。2019 年春季，没有出现花期冻害，夏季冰雹出现日数少、影响小，气象灾害影响轻。2020 年春季出现严重低温冻害天气，2021 年冰雹影响大，这两年是两种灾害天气影响的典型年份。由表1 可知，分析2019-2021 年保险理赔数据具有较好的代表性。
表1 2019—2021 年延安市苹果政策性保险情况统计Tab.1 Statistics of apple policy insurance in Yan"an City from 2019 to 2021
2019 年出险面积为2 944.06 hm2，占承保面积的13%。按不同赔付率划分，0.1～3.0 倍的出险面积占总出险面积的60%，保费收入高于赔付金额，保费略有节余；
赔付率为3.1～10.0 倍后，赔偿金额大于保费收入；
赔付率＞10 倍后，赔偿金额远远大于保费收入。
由图1 可知，2020 年为冻害影响年，出险面积比为62.5%，赔付率为2.0 倍。赔付率以3.1～10.0 倍为主，出险面积和赔付金额占比均达到50%以上。只有两个承保园18.8 hm2苹果赔付率＞20 倍。赔付率高值区主要在志丹县、富县、洛川县和黄陵县，这与当年的冻害影响是一致的。分析志丹县、洛川县等的赔付率发现，在地势低的地方，赔付率高，地势高的地方，赔付率低，说明地势低洼地，受冻严重。
图1 延安市2020 年苹果保险赔付率Fig.1 Apple insurance compensation rate of Yan"an City in 2020
由图2 可知，2021 年冰雹出现26 d，影响严重，出险面积比为60%，赔付率为6.9 倍。赔付率为3.1～10.0倍的出险面积占47%，但在赔偿金额占比只占1/3。赔付率＞20 倍的出险面积很少，只有3 744 hm2，占总出险面积的14%，但赔偿金额超过1.1 亿元。高赔付率果园主要出现在洛川县，冰雹引起的赔付率要高于冻害。
图2 延安市2021 年苹果保险赔付率Fig.2 Apple insurance compensation rate of Yan"an City in 2021
3 年数据表明，当赔付率≤3 倍时，保费收支基本平衡。赔付率＜10 倍的面积占比大。按出险面积计算，赔付率为3.1～10.0 倍时，保险公司约亏7 500 元/hm2；
赔付率为10.1～20.0 倍时，约亏16 500 元/hm2；
赔付率为20.1～30.0 倍时，约亏27 000 元/hm2；
赔付率＞30 倍时，约亏36 000 元/hm2。
2.2 冰雹数据分析
2.2.1 冰雹出现日数年际变化
由图3 可知，共记录有冰雹258 d，年平均冰雹23.5 d，成灾129 d，成灾率50.0%。冰雹出现日数超过平均值的年份有2015、2016、2017、2021 年，特别是2016 年冰雹成灾日数达到20 d 以上，影响最为严重；
2014 年冰雹成灾日数为13 d，影响也很严重。在11 年中，有5 年冰雹影响严重。
图3 2011—2021 年延安市冰雹出现日数年际变化Fig.3 Annual variation of hail days in Yan"an City from 2011 to 2021
2.2.2 冰雹出现日数空间分布
由图4 可知，冰雹在全市形成4 个出现日数在20 d以上的多发中心，分布在宝塔区、延长县和延安南部县。多发区域具体分布在宝塔区的柳林镇、姚店镇、临镇，宜川县云岩镇、秋林镇，延长县安沟镇，富县寺仙镇、北道德乡，黄陵县隆坊镇，以及洛川县旧县镇、槐柏镇，黄龙县界头庙镇、三岔镇。延川县、吴起县、甘泉县、志丹县、子长县冰雹出现日数少。
图4 2011-2021 年延安市冰雹出现日数空间分布Fig.4 Spatial distribution of hail days in Yan"an City from 2011 to 2021
2.2.3 单站冰雹
根据气象站观测冰雹记录，2011-2021 年延安市13 个气象站年平均冰雹为7.6 d。安塞区最多，达14 d，富县、延川县、延长县单站冰雹出现日数少，只有4 d，其他县区较为均衡，为7～10 d。
2.3 花期冻害
延安市近11 年中，在2013、2018 和2020 年出现较大范围苹果花期冻害。根据实地调查，2018 年富县、洛川县受冻最重，其次是黄陵县，宝塔区较轻[7]。2013 年苹果花期冻害影响严重的是洛川县、黄陵县、富县、宝塔区、安塞区[8]。根据保险理赔数据，2020年苹果花期冻害影响严重的是洛川县、富县、黄陵县、志丹县。综合3 年数据，在出现大范围花期冻害天气时，富县、洛川县、黄陵县、安塞区和宝塔区是重影响区域。调查发现，延安市南部地区物候期较早的区域和塬边峁梢地区，受冻比例高，塬面大片中心地带物候期相对晚、冻害轻。在其他年份，会出现局地的花期冻害，如2021 年，受冻面积仅266.67 hm2，主要影响位于河谷的低洼处果园。
3.1 划分原则
苹果政策性农业保险综合了影响苹果生产的所有灾害性天气，不是单一灾种的保险，因此风险区划分要综合考虑所有气象灾害，但延安市主要是苹果花期冻害和冰雹这两种灾害。根据保险理赔数据，冰雹影响大，赔付率高，并且冰雹每年都会发生，而冻害是大面积影响，冻害与温度、物候相关，并且由于气象站位于河谷，所测温度与果园实际相差较大，用温度较难确定划分指标，故在风险区划分时以冰雹出现日数为主要指标，冻害影响为辅的划分原则。冻害的高低风险区划分主要根据冻害调查结果和苹果种植面积，采用专家组确定。将冻害影响高风险区与冰雹影响高风险区叠加，确定延安市苹果政策性农业保险高低风险区。
3.2 指标确定
2011 年以来，延安市冰雹严重影响的年份有5 年，花期冻害严重影响的年份有3 年，共有8 年受到了严重气象灾害影响。气象灾害对苹果生产的影响，约70%的年份气象灾害影响重，30%的年份影响轻。根据2020 年和2021 年保险理赔数据，出险面积达到承保面积的60%以上，灾害影响面积大。在考虑分级指标时，实现时间空间转换，将苹果种植面积约70%划为重风险地区，在确定指标时将乡镇冰雹出现日数达到平均日数的30 %且日数大于冰雹单站平均日数做为划分阀值。单站年平均冰雹为7.6 d，因此将乡镇冰雹出现日数≥8 d 做为区分高、低风险区的指标。
3.3 划分结果
先根据乡镇冰雹出现日数确定高低风险区，然后对低风险区根据冻害再进行分级，把苹果面积大、冻害影响大的乡镇也划分高风险区，划分结果如表2 所示。
表2 苹果政策性农业保险高风险区Tab.2 High risk area of apple policy agricultural insurance
2019-2021 年，由于出现严重的花期冻害和冰雹灾害性天气，延安市苹果政策性农业保险出现收支严重不平衡和各保险公司赔不起的现象，为了解决这一问题， 提出划分苹果气象灾害高低风险区。2011-2021 年延安共记录有冰雹258 d，年平均冰雹23.5 d，成灾129 d，成灾率50.0%。在11 年中，有5 年冰雹影响严重。冰雹在延安形成4 个多发中心，分布在宝塔区、延长县和延安南部县。延安市苹果花期冻害10 年3 遇，富县、洛川县、黄陵县、安塞区和宝塔区是重影响区。延安南部地区物候期较早的区域和塬边峁梢地区，以及延安北部地势低洼地区，受冻比例高，塬面大片中心地带和北部高海拔地区，物候期相对晚，冻害轻。风险区划分以冰雹出现日数为主、冻害影响为辅的原则。划分时，将苹果种植面积约70%划为重风险地区，确定以乡镇冰雹出现日数≥8 d 做为区分高、低风险区的指标。划分结果为延安共有65 个乡镇或社区为苹果政策性农业保险高风险区。
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